JP2533197B2

JP2533197B2 - 空気調和機用積層型蒸発器

Info

Publication number: JP2533197B2
Application number: JP1223685A
Authority: JP
Inventors: 祐司山本; 伸之奥田
Original assignee: PPONDA GIKEN KOGYO KK; SHOWA ARUMINIUMU KK
Current assignee: PPONDA GIKEN KOGYO KK; SHOWA ARUMINIUMU KK
Priority date: 1989-08-30
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JPH0387595A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、カーエアコン用その他空気調和機用に使
用される積層型蒸発器、即ち冷媒通路を有する複数枚の
板状チューブエレメントが、相互間にフィンを包含する
空気流通間隙を介して積層された形式の空気調和機用蒸
発器に関する。

従来の技術この種の積層型蒸発器は、各チューブエレメントの冷
媒通路が連通されることにより、冷媒入口から同出口に
至る冷媒回路が形成され、入口から霧状の液として流入
した冷媒がこの回路を流れる間に、前記空気流通間隙を
流通する空気と熱交換を行って徐々にガス化し、冷媒出
口から器外へと流出するものとなされている。上記チュ
ーブエレメントは、第５図に示すように、その一端部に
入口タンク部（10a）と出口タンク部（10b）とを備え、
入口タンク部（10a）から流入した冷媒が他端部側に向
かって流れた後、Ｕターンして出口タンク部（10b）に
向かうような冷媒回路が形成されたものが広く使用され
ている。また、その冷媒回路内の冷媒の流れを撹乱させ
て、その撹乱効果に基づく伝熱効率の向上を図るため
に、チューブエレメントは、内面に多数のリブ（70）が
突出形成された２枚の皿状コアプレート（60）を前記リ
ブ（70）が内側となるように対向状に重ね合わせて周端
部で接合されている。しかも、そのリブ（70）は、冷媒
の流れ方向に対して斜向状態に設けられ、かつ両コアプ
レート（60）を重ね合わせた状態において、第５図に実
線と破線で示すように両コアプレート（60）のリブ（7
0）が互いに交差状態に接合されている。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記のようにチューブエレメント内の
冷媒回路がＵターン状に形成されていることより、冷媒
が回路内で偏流され易く、そのために実質的な伝熱面積
の減少を招くという難を有するものであった。

また、リブ（70）が冷媒の流れ方向に対して斜向状態
に設けられると共に、互いに交差状態に接合されている
ことより、蒸発器内の入口側に近いチューブエレメント
では冷媒が激しく撹乱されることよって熱交換が効率良
く行われるものの、出口側に至るに従ってガスの占める
割合が大きくなって熱交換効率が低下してしまうにもか
かわらず、出口側に近いチューブエレメントにおいても
入口側と同様に前記リブ（70）によって冷媒が激しく撹
乱されるため圧力損失ばかり増大するものであった。こ
のように入口側では集中的に熱交換が効率良く行われる
ものの出口側では効率が悪いため、熱交換器全体として
の熱交換効率はさほど良好なものではなく、しかも圧力
損失が大きいものであった。

この発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、
圧力損失が少なく、それでいて熱交換性能の高い積層型
蒸発器を提供することを目的とするものである。

また、この発明は、蒸発器であることによってチュー
ブエレメント相互間の空気流通間隙に不可避的に発生
し、あるいは流入する結露水の排水性能を向上し、もっ
ていわゆる水飛び現象の発生を防止することができる積
層型蒸発器を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段而して、この発明においては、各チューブエレメント
内を冷媒が真っ直ぐに進行するように、一端部に入口タ
ンク部を、他端部に出口タンク部を形成すると共に、熱
交換器全体の圧力損失を減少せしめ、かつ入口側から出
口側にかけてむらなく熱交換性能を発揮すべく、リブを
冷媒の流れ方向と平行状に形成し、かつ該リブをもって
排水溝を形成するようにしたものである。

即ち、この発明は、内面に複数のリブが突出形成され
た２枚の皿状コアプレートを、前記リブを内側にして対
向状に重ね合わせて周端部で接合することにより、内部
に冷媒通路を有する板状チューブエレメントが形成され
ると共に、このチューブエレメントの複数枚が相互間に
フィンを介して厚さ方向に積層されてなる積層型蒸発器
において、前記チューブエレメントの一端部に入口タンク部が形
成されると共に、他端部に出口タンク部が形成される一
方、前記コアプレートのリブが、冷媒の流れ方向に平行状
に形成されるとともに上記流れ方向と直交する方向に所
定間隔毎に列設され、かつコアプレートを重ね合わせた
状態において一方のコアプレートのリブ間に他方のコア
プレートのリブが配置され、かつ各リブの先端部が対向
するコアプレートの平面部に接合された交互配置状態と
なされ、チューブエレメント内に、入口タンク部から出
口タンク部に向かって真っ直ぐに延びた複数の冷媒通路
が並設されると共に、前記リブによってチューブエレメ
ントの両外側面に縦方向にまっすぐに延びた結露水排出
用の細い複数の溝部が並設されてなることを特徴とする
空気調和機用積層型蒸発器を要旨とするものである。

作用チューブエレメントは、その一端に入口タンク部が設
けられ、他端に出口タンク部が設けられたものであるこ
とより、エレメント内で冷媒をＵターンさせるタイプの
もののように冷媒がエレメント内で偏流して実質的な伝
熱面積の減少を招くようなこともなく、また圧力損失も
少ないものとなる。

コアプレートのリブが、冷媒の流れ方向に平行状に設
けられているから、冷媒が冷媒回路内を撹乱されること
なくスムーズに流通する。従って、圧力損失が少ないの
に加えて、冷媒入口側から出口側に至る間で均等に熱交
換され、全体としての熱交換性能が向上する。

また、チューブエレメント間の空気流通間隙に生じた
結露水は、コアプレートのリブによってチューブエレメ
ントの両外側面に形成される排水用の溝部を通じて下方
にスムーズに流下され、もっていわゆる水飛び現象の発
生を防止する。

しかも、各リブの先端部が対向するコアプレートの平
面部に接合された交互配置状態となされているから、冷
媒の伝熱面積が増大され、熱交換性能が向上すると共
に、両コアプレートを強固に接合することができ、耐圧
性が向上する。

実施例以下、この発明の実施例を、アルミニウムないしはそ
の合金製のカーエアコン用蒸発器に適用した実施例につ
いて説明する。

第４図に示す蒸発器の全体図において、（１）は垂直
状態でかつ左右方向に積層された複数枚の板状チューブ
エレメント、（２）はその隣接するチューブエレメント
（１）（１）および最外側のチューブエレメント（１）
の外側に配置され、かつ接合一体化されたコルゲートフ
ィンである。

前記チューブエレメント（１）は、第１図ないし第４
図に示すように、長さ方向の両端に膨出状のタンク部
（1a）（1b）を有すると共に、長さ方向の中間部に両タ
ンク部を連通する偏平状の冷媒通路（1c）を有してい
る。そして、各チューブエレメント（１）は隣接するも
のどおしがタンク部（1a）（1b）において当接状態に接
合されると共に、各タンク部（1a）（1b）に設けた冷媒
流通孔（1d）（1d）を介して隣接タンク部相互が連通状
態となされている。また、第４図に示すように、右最外
側のチューブエレメント（１）の上側タンク部（1a）に
は、冷媒入口管（３）が、また左最外側のチューブエレ
メント（１）の上側タンク部（1a）には冷媒出口管
（４）が連結されている。更にまた、冷媒入口側から第
２番目と第３番目、第８番目と第９番目、および第14番
目と第15番目の上側タンク部（1a）（1a）の各相互間
に、冷媒流通孔（1d）（1d）を閉塞する仕切板（図示
略）が設けられる一方、下側タンク部（1b）にも冷媒入
口側から第５番目と第６番目、および第11番目と第12番
目の各相互間に仕切板（図示略）が設けられている。か
かる仕切板の設置によって、冷媒入口管（３）から流入
した冷媒は各チューブエレメント群を方向転換して流
れ、出口管（４）から蒸発器外へと流出するものとなさ
れている。そして、この間に、チューブエレメント
（１）間に形成されたフィン（２）を含む空気流通間隙
を流通する空気と熱交換を行うものとなされている。な
お、第４図に示す（５）は最外側のコルゲートフィンの
外側に配置されたサイドプレートである。

前記チューブエレメント（１）は、２枚の皿状コアプ
レート（６）をその周端接合面（6a）において対向状に
重ね合わせ、ろう付一体化することにより形成されてな
る。このコアプレート（６）は、プレス加工により形成
されたもので、その材料として芯材の表裏両面にろう材
がクラッドされたブレージングシートが用いられてい
る。コアプレート（６）の一端部は外方膨出状に形成さ
れるとともに、その膨出部（９）の頂部に幅方向に沿っ
て冷媒流通孔（1d）が穿設されており、その半周にフラ
ンジ（9a）が延設されている。

コアプレート（６）の内面には、熱伝導効率を向上す
るためのリブ（７）が一側縁部側に偏在した状態で冷媒
の流れ方向、即ちコアプレート（６）の長さ方向と平行
状にその略全長に亘って所定間隔ごとに突出形成されて
いる。而して、かかるリブ（７）を有する２枚のコアプ
レート（６）（６）を重ね合わせることで、周端部（6
a）どおしが接合されるとともに、第１図および第２図
に実線と鎖線とで示すように、両コアプレート（６）
（６）のリブ（７）（７）どおしが交互に配置された状
態となされ、かつ各リブ（７）の先端部が、対向するコ
アプレート（６）のリブ（７）相互間の平面部（８）に
当接された交互配置状態で接合され、チューブエレメン
ト（１）の冷媒通路（1c）内に、入口タンク部（1a）か
ら出口タンク部（1b）に向かって真っ直ぐに延びた複数
の冷媒通路（1c）が形成されている。このように真っ直
ぐに延びた冷媒通路（1c）の存在により、冷媒がチュー
ブエレメント（１）内を偏流したり、撹乱されたりする
ことなくスムーズに冷媒通路内を流通される。従って全
冷媒通路を通じて均等にかつ効率良く熱交換され、ひい
ては蒸発器全体としての熱交換性能が向上される。ま
た、対向するコアプレート（６）（６）のリブ（７）
（７）が、冷媒流れ方向と直交する方向に交互配置に設
けられ、各リブ（７）（７）の先端部が対向するコアプ
レート（６）の平面部（８）に接合されていることによ
り、リブの先端部どおしを接合する場合のようにプレー
トのずれに伴う接合不良を生ずるおそれをなくすことが
でき、組立作業をラフに行うことができ、それでいて両
コアプレート（６）（６）相互が確実に接合された強度
ないしは耐圧力に優れたチューブエレメント（１）を有
する積層型蒸発器を提供することができる。しかも、こ
のような構造とすることにより、冷媒の伝熱面積を広く
確保することができ、ひいては熱交換効率の向上を図る
ことができる。

また、各チューブエレメント（１）の両外側面には、
前記リブ（７）の形成によって縦方向にまっすぐに延び
た複数条の細い溝部（1e）が形成されている。そして、
この溝部（1e）によって、隣接するチューブエレメント
（１）（１）の相互間の空気流通間隙内において、該チ
ューブエレメントの外面やコルゲートフィン（２）に付
着発生する結露水を集めて下方にスムーズに流下させ排
出せしめうるものとなされている。

また、上記リブ（７）の両端部は幅広状に形成され、
もって冷媒通路（1c）の入口側および出口側が幅狭状と
なされている。これにより各冷媒通路（1c）内において
冷媒が偏流することがなくなり、実質的な伝熱面積の減
少を阻止するようになっている。

前記リブ（７）は、冷媒通路断面積をできるだけ広く
確保するために、第２図に示すように、その幅（Ｗ）を
コアプレート（６）の板厚（ｔ）の２〜４倍の範囲に設
定することが望ましい。

発明の効果この発明は、上述の次第で、チューブエレメントの一
端部に入口タンク部が設けられると共に、他端部に出口
タンク部が設けられ、しかもコアプレートのリブが、冷
媒の流れ方向に対して平行状に設けられているから、冷
媒がチューブエレメント内を偏流したり、撹乱したりす
ることなくスムーズに冷媒通路内を流通する。従って、
圧力損失が少ないのに加えて、全冷媒通路を通じて均等
にかつ効率良く熱交換がなされ、ひいては蒸発器全体と
しての熱交換性能を向上しうる。

また、対向するコアプレートのリブが、冷媒流れ方向
と直交する方向に交互配置に設けられ、各リブの先端部
が対向するコアプレートの平面部に接合されているか
ら、リブの先端部どおしを接合する場合のようにプレー
トのずれに伴う接合不良を生ずるおそれをなくすことが
でき、組立作業をラフに行うことができ、それでいて両
コアプレート相互が確実に接合された強度、耐圧性に優
れたチューブエレメントを有する積層型蒸発器を提供す
ることができる。しかも、このような構造とすることに
より、冷媒の伝熱面積を広く確保することができ、ひい
ては熱交換効率の向上を図ることができる。

更にまた、前記リブによって各チューブエレメントの
両外側面に縦方向にまっすぐに延びた複数条の細い溝部
が形成されているから、蒸発器外面に不可避的に発生す
る結露水ないし凝縮水、即ち隣接するチューブエレメン
ト間の空気流通間隙において該チューブエレメントの外
面やコルゲートフィンの表面に付着発生する結露水を上
記溝部に集受してスムーズに下方に流下させ排出するこ
とができる。従って、結露水の付着による水膜によって
熱交換が妨げられるのを防止し、更に一層熱交換性能を
向上することができると共に、結露水が風に吹き飛ばさ
れて自動車の車室内等に飛散するいわゆる水飛び現象の
発生を防止しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の実施例を示すもので、
第１図は冷媒通路側から見たコアプレートの平面図、第
２図は第１図II-II線の拡大断面図、第３図はチューブ
エレメントを構成する２枚のコアプレートと、コルゲー
トフィンとを分離して示す全体斜視図、第４図は蒸発器
の全体正面図、第５図は従来品のコアプレートを冷媒通
路側から見た平面図である。（１）……チューブエレメント、（1a）（1b）……タン
ク部、（1c）……冷媒通路、（1e）……溝部、（２）…
…フィン、（６）……コアプレート、（6a）……周端
部、（７）……リブ、（８）……平面部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に複数のリブが突出形成された２枚の
皿状コアプレートを、前記リブを内側にして対向状に重
ね合わせて周端部で接合することにより、内部に冷媒通
路を有する板状チューブエレメントが形成されると共
に、このチューブエレメントの複数枚が相互間にフィン
を介して厚さ方向に積層されてなる空気調和機用積層型
蒸発器において、前記チューブエレメントの一端部に入口タンク部が形成
されると共に、他端部に出口タンク部が形成される一
方、前記コアプレートのリブが、冷媒の流れ方向に平行状に
形成されるとともに上記流れ方向と直交する方向に所定
間隔毎に列設され、かつコアプレートを重ね合わせた状
態において一方のコアプレートのリブ間に他方のコアプ
レートのリブが配置され、かつ各リブの先端部が対向す
るコアプレートの平面部に接合された交互配置状態とな
され、チューブエレメント内に、入口タンク部から出口
タンク部に向かって真っ直ぐに延びた複数の冷媒通路が
並設されると共に、前記リブによってチューブエレメン
トの両外側面に縦方向にまっすぐに延びた結露水排出用
の細い複数の溝部が並設されてなることを特徴とする空
気調和機用積層型蒸発器。